Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-22T04:08:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334472.pdf: 1503354 bytes, checksum: 8164ff883d8936286df1bfdcd2be8e23 (MD5) Previous issue date: 2015 / Nucleases e proteases são enzimas que possuem a capacidade de degradar hidroliticamente ligações fosfodiéster e peptídicas, respectivamente. Neste sentido, nas ultimas décadas diversos modelos de nucleases e proteases sintéticas vêm sendo desenvolvidos a fim de mimetizar a função dessas proteínas. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a atividade catalítica de complexos metálicos como modelo de hidrolases frente à clivagem de DNA ou proteína. Os complexos testados na clivagem de DNA foram os seguintes: complexo mononuclear de lantânio (III) [La(L1)(NO3)2].0,25H2O (1) e sua forma imobilizada em sílica 3-aminopropil (APS-1) e o complexo mononuclear de Cu(II) [Cu(LPurina)Cl] (CuLPu). Já na BSA foram testados dois complexos de Cu(II): [Cu(Shyd)(byp)] e [Cu(Shyd)(phen)]. Quando se comparou a atividade catalítica de 1 com sua forma imobilizada (APS-1) foi possível observar que ambas possuem a capacidade de clivar o DNA, sendo esta mais branda com o complexo imobilizado. Através de experimentos com sequestradores de espécies reativas de oxigênio é possível sugerir que estes atuam por uma via hidrolítica, como já demonstrado para diversos outros complexos de lantânio. Com relação ao complexo CuLPu, este mostrou-se capaz de clivar DNA plasmidial em condições brandas de pH e temperatura e em concentrações na escala de micromolar. O mecanismo de ação mostrou-se dependente de espécies reativas de oxigênio, sendo comprovadamente oxidativo pelo experimento em atmosfera de argônio, onde a atividade do complexo diminui drasticamente. Não há preferência por sulcos específicos do DNA, sugerindo que a interação ocorra por ambos, como mostrado pelo espectro de dicroísmo circular e o ensaio com inibidores de sulco. A influência da força iônica mostrou que o complexo também pode interagir com o DNA através de interações eletrostáticas, dado também corroborado pelo espectro de DC. O complexo mostrou-se capaz de acelerar a reação de clivagem de DNA em uma escala de 107 vezes quando comparado com a reação não catalisada, mostrando assim o importante papel da adição da purina para a eficiência catalítica. Os complexos [Cu(Shyd)(byp)] e [Cu(Shyd)(phen)] também se mostraram bastantes ativos na clivagem de BSA, interagindo com a proteína por interações eletrostáticas e atuando provavelmente por um mecanismo oxidativo. As constantes cinéticas de clivagem observadas mostram alta eficiência catalítica, sendo [Cu(Shyd)(phen)] (1,2790 h-1) mais ativo que [Cu(Shyd)(byp)] (0,7159 h-1) efeito provavelmente causado pelo ligante de fenantrolina pertencente a [Cu(Shyd)(phen)], demostrando assim, o potencial destes complexos como miméticos de proteases.<br> / Abstract : Nucleases and proteases are enzymes which are able to hydrolyze phosphodiester and peptide bonds, respectively. In this regard, the last decades many nucleases and synthetic proteases have been developed to mimic the function of these proteins. Thus, this study aimed to evaluate the catalytic activity of metal complexes model of hydrolases for cleavage of DNA or protein. The tested complexes in terms of DNA cleavage were: a mononuclear complex of lanthanum (III) [La(L1)(NO3)2].0,25H2O (1) and its immobilized form 3-aminopropyl silica (APS-1); and a mononuclear complex of Cu(II) [Cu(LPurina)Cl] (CuLPu). Protein (BSA) cleavage were investigated with two complexes of Cu (II) [Cu(Shyd)(bpy)] and [Cu(Shyd)(phen)]. Comparing the catalytic activity of immobilized form (APS-1) with 1, has been observed that both have the ability to cleave the DNA, which is more mild to the immobilized complex. Through experiments with reactive oxygen species scavengers, was possible to suggest that 1 and APS-1 act by a hydrolytic pathway, as demonstrated for several other lanthanum complexes. Regarding CuLPu complex, this proved to be able of cleaving plasmid DNA under mild conditions and temperature and concentrations at the micromolar range. The mechanism of cleavage was dependent on reactive oxygen species proved by experiment in an argon atmosphere, where the activity of the complex decreases dramatically. There is no specific preference for DNA grooves which is also observed by circular dichroism studies. The influence of ionic strength showed that the complex may also interact with DNA through electrostatic interactions. The complex was shown to be able to accelerate DNA cleavage reaction on a scale 107 times when compared with the uncatalyzed reaction, thus showing the important role of purine addition to the catalytic efficiency. The complexes [Cu(Shyd)(bpy)] and [Cu(Shyd)(phen)] were also quite active in BSA cleavage, interacting with the protein by electrostatic interactions and with an oxidative mechanism. The observed cleavage rate constants show high catalytic efficiency, and [Cu (Shyd) (phen)] (1.2790 h-1) was more active than [Cu(Shyd)(byp)] (0.7159 h-1) effect probably caused by the phenanthroline ligand belonging to [Cu(Shyd)(phen)], thereby demonstrating the potential mimetics such as proteases.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:50:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318433.pdf: 7855620 bytes, checksum: 24eaf8e2a28649c3bb88fdfcfd002fec (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho foram estudados complexos mononucleares de cobre(II) ou zinco(II) coordenados a ligantes triazólicos contendo anéis do tipo 1,2,3- e 1,2,4-triazol. O presente trabalho é baseado em métodos teóricos de estrutura eletrônica enraizados no formalismo da Teoria do Funcional da Densidade (DFT). A ideia central deste trabalho é propor novas estruturas para complexos de cobre(II) e zinco(II) contendo ligantes triazólicos, obter suas estruturas otimizadas (o que corresponde a mínimos na superfície de energia potencial) e investigar sua estrutura eletrônica. No presente estudo, destaca-se a natureza da ligação química metal-ligante. Esta é investigada sob o prisma da decomposição de carga (CDA) e energia (EDA). Detalhes adicionais referentes à ligação metal-ligante, tal como doação e retrodoação, também são investigados empregando-se análise de orbital natural de ligação (NBO) e a teoria quântica de átomos em moléculas (QTAIM). Deste modo, é possível prever, de forma teórica, a elaboração de novos complexos e investigar sua estrutura eletrônica e natureza de suas ligações químicas. <br> / Abstract : In this study, mononuclear copper(II) or zinc(II) complexes coordinated to the triazole ligands containing 1,2,3- and 1,2,4-triazole rings were studied. The present study is based on theoretical methods of electronic structure rooted in the formalism of Density Functional Theory (DFT). The central idea of this work is to propose new structures of copper(II) and zinc(II) complexes containing triazole ligands, providing their optimal structures (corresponding to minima on the potential energy surface) and investigating their electronic structure. In the present study, the nature of metal-ligand chemical bonding is highlighted. It is investigated in the light of charge (CDA) and energy (EDA) decomposition analyses. Additional details regarding the metal-ligand bonding such donation and back-donation processes are also investigated by employing natural bond orbital (NBO) analysis and the quantum theory of atoms in molecules (QTAIM). In this way, it is possible to predict, in a theoretical fashion, to propose new complexes and to investigate their electronic structure and the nature of their chemical bonds.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:56:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319293.pdf: 1712570 bytes, checksum: 7c4f22e83093a09cc2ca298229475f55 (MD5) Previous issue date: 2013 / Aerogéis óxidos são sólidos que presentam propriedades únicas que os tornam candidatos adequados para aplicações optoeletrônicas. Neste trabalho, aerogéis de óxido de estanho (SnOx) foram produzidos,tratados superficialmente e caracterizados. Os aerogés de óxido de estanho foram sintetizados utilizando uma rota de sol-gel. Num procedimento típico, o tetracloreto de estanho é solubilizado numa solução de co-solvente de H2O: EtOH. A reação é catalisada com a adição de óxido de propileno lentamente à solução, promovendo a reticulação da solução coloidal de partículas de óxido de estanho para produzir um gel monolítico (alcoolgel). Para a secagem dos géis utilizou-se a extração supercrítica com dióxido de carbono. Adsorção de nitrogênio (BET / BJH) foi utilizada para medir a área superfícial específica e a porosidade dos aerogéis. Difração de raios X (DRX) foi utilizada para caracterizar a fase cristalográfica dos nanocristais interligados na rede estrutural do aerogel. Foram utilizadas técnicas analíticas baseadas em feixes iônicos como Emissão de raios X Induzidos por Partículas (PIXE) e Espectrometria de Retroespalhamento Rutherford (RBS), pelas quais a composição elementar dos aerogéis foi avaliada. Fez-se uso da técnica de UV-Vis para se obter informações do bandgap, bandtailing, profundidade energética das impurezas e condutividade elétrica no material. Os aerogéis secos apresentam uma área superficial específica de cerca de 376 m.g-1, um volume de poro próximo 1 cm³.g-1 e uma densidade de apenas 0,065 g.cm-3. O tratamento das amostras foi realizado através das rotas química e térmica. Para esse tratamento utilizou-se soluções piranha com diferentes concentrações e ácido fluorídrico (HF) 40%, bem comotemperaturas entre 200 °C e 300 °C. Medidas de DRX indicaram o domínio da fase cassiterita (SnO2) no material, sem presença da fase romarchita (SnO). Mesmo após tratados os aerogéis continuaram apresentando bandgap elevado, mantendo-se a característica de isolamento. Pode-se concluir que o SnOx apresenta uma estrutura estequiométrica <br> / Abstract : Aerogels are solid oxides which have unique properties that make them suitable candidates for optoelectronic applications. In this work, aerogels of tin oxide (SnOx) were produced, superficially treated and characterized. The tin oxide aerogels were synthesized using a sol-gelprocess. In a typical procedure, the tin tetrachloride was solubilized in asolution of cosolvent H2O: EtOH. The reaction was catalyzed adding propylene oxide slowly to the solution, promoting the crosslinking of the colloidal particles of tin oxide to produce a monolithic gel (alcohol gel).Supercritical extraction with carbon dioxide was applied to dry the gels. Nitrogen adsorption (BET / BJH) was used to measure the specific surface area and the porosity of the aerogels. X-ray diffraction (XRD) was used to characterize the crystallographic phase of the nanocrystalsin the interconnected structural network of the aerogel. Analyticaltechniques based on ion beams with Particle Induced X-ray Emission(PIXE) and Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) were performed, in which the elemental composition of the aerogels wase valuated. It was made use of UV-Vis technique to estimate the bandgap, bandtailing, energetic depth impurities and electricconductivity of the aerogels. The dried aerogels presented a specificsurface area of about 376 mg-1, a pore volume of around 1 cm³. g-1 and adensity of 0.065 g.cm-3. The treatment of the samples was performedthrough chemical and thermal processes. To this treatment Piranha solutions were used with different concentrations and hydrofluoric acid(HF) 40% and temperatures between 200 °C and 300 °C. XRD measurements reported predominance of cassiterite phase (SnO2) in theXImaterial, without the presence of romarchite phase (SnO). Even after treated the aerogels keep showing high bandgap, keeping the characteristic of almost isolation. It can be concluded that the SnOxpresent stoichiometric structures.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-19T13:55:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 230918.pdf: 340870 bytes, checksum: 146df8d49730f878f49fbe583ef6e323 (MD5) / Quitosana ditiocarbamato de potássio (ChitDTCK) foi sintetizado e caracterizado por análise elementar e 13C RMN em estado sólido. O grau de substituição GS (numero de substituíntes por 100 unidades de 2-amino-2-deoxyglucopiranose) e molalidades dos grupos foram calculados para os substituíntes acetilamino, amino e ditiocarbamato na quitina, quitosana e ChitDTCK. Um estudo comparativo da retenção e recuperação de íons Cu(II), Co(II) e Ni(II) foi realizado com a quitina, quitosana e ChitDTCK a 30 oC, pH 6,0 (0,1M succinato). Para tal efeito foram calculadas as constantes de estabilidade (KX), para o equilíbrio heterogêneo, ChitX + M(II) ChitXM(II) onde X representa os ligantes acetilamino, amino e ditiocarbamato e M(II) = Cu(II), Co(II) e Ni(II). Também foram calculadas as constantes de instabilidade ( ), pelo equilíbrio inverso. Assumiu-se que os complexos apresentam a razão 1:1 metal-ligante com respeito a cada grupo. Para Cu(II) os valores das constantes de estabilidade KX foram 44,5 (acetilamino), 9,4x103 (amino), e 3,5x103 (ditiocarbamato). As constantes de instabilidade foram 5,0 x10-3 (acetilamino) e 1,90x10-5 (amino).Para Co(II) as constantes foram KX 0,69 (acetilamino) e 1,5x103 (amino); 1,80x10-2 (acetilamino) e 2,5x10-5 (amino). Para Ni(II) os valores foram KX 0,7 (acetilamino) e 1,1x104 (amino); 1,2x102 (acetilamino) e 4,1x10-6 (amino). É proposto que na presença de succinato a principal espécie presente em solução de ions aqua Cu(II) deve ser o complexo sem carga Cu(II)-succinato, que impede que os grupos ligantes (acetilamino, amino, DTC) formem complexos maiores que 1:1 e pode também explicar que a constante de estabilidade para o DTC fosse menor que o do grupo amino. O método permite a caracterização da habilidade quelante de cada grupo na matriz da quitosana com respeito a íons metálicos.

Made available in DSpace on 2016-03-07T19:20:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-12-01. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:24:21Z : No. of bitstreams: 1 000859508.pdf: 1838240 bytes, checksum: 1fa5f7aa491aadaed645f3cddd5945bd (MD5) / No presente estudo, a nanoplataforma de oligosilsesquioxano foi organofuncionalizada com a molécula 5-Amino-1,3,4-Tiadiazol-2-Tiol, resultando no material denominado POSS-ATT. O POSS-ATT foi caracterizado através das técnicas de microscopia eletrônica de varredura-EDX, e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier. Foram analisados os parâmetros que afetam o comportamento, no processo de adsorção, do POSS-ATT, tais como o pH e o tempo para o equilíbrio cinético. Os resultados evidenciaram que o POSS-ATT apresentou-se mais eficiente para pH maior que 5,32, e o tempo de contato necessário para o equilíbrio na adsorção dos íons em solução aquosa foi de 20 minutos para o Ni(II), Zn(II), e de 30 minutos para o Fe(III), Cu(II) e Pb(II). Os dados experimentais obtidos na cinética química foram descritos usando os modelos de cinética pseudo-segunda ordem e de difusão intrapartícula. O POSS-ATT foi aplicado na adsorção de íons metálicos Cu(II), Ni(II), Zn(II), Pb(II) e Fe(III) em solução aquosa através dos processos de batelada e em coluna de leito fixo. Os dados experimentais de adsorção em batelada foram melhor ajustados ao modelo de Langmuir quando comparados aos modelos de Freundlich e de Temkin. Adicionalmente, a capacidade do POSS-ATT foi avaliada na adsorção, dessorção e regeneração utilizando-se solução aquosa de alimentação contendo os referidos íons através do processo de coluna de coluna de leito fixo. A capacidade de adsorção pelo processo de coluna de leito fixo do POSS-ATT deu-se na seguinte sequência Fe > Cu > Ni > Zn > Pb. Testou-se a capacidade de adsorção do Fe(III) sobre o POSS-ATT variando-se a concentração da solução, o fluxo de alimentação e o tamanho médio das partículas. Os dados experimentais obtidos pelo processo de adsorção em leito fixo se ajustaram melhor ao modelo de Yoon-Nelson quando comparados aos modelos de... / In this study the oligosilsesquioxane nanoplatform was organofunctionalized with 5-amino- 1,3,4-thiadiazole-2-thiol molecule, resulting in a material so called POSS-ATT. POSS-ATT was characterized through techniques of electron microscopy EDX scan, infrared spectroscopy and Fourier transform. Parameters that affect behavior were analyzed, in the adsorption process, for POSS-ATT, such as pH and time to reach kinetic equilibrium. Results obtained showed that the POSS-ATT is more efficient for pH higher than 5.32 and the contact time needed to achieve equilibrium in adsorption of ions in aqueous solution was 20 minutes for Ni (II), Zn (II) and 30 minutes for Fe(III), Cu(II) and Pb(II). The experimental data obtained for chemical kinetics have been described using pseudo-second order and intraparticle diffusion kinetic models. The POSS-ATT was applied to adsorption of metallic ions Cu (II), Ni (II), Zn (II), Pb (II) and Fe (III) in aqueous solutions via batch processes and fixed bed column. The experimental data for adsorption in batch were better adjusted to the Langmuir model when compared to the models of Freundlich and Temkin. Additionally, the ability of POSS-ATT was evaluated in the adsorption, desorption and regeneration using aqueous feed solution containing mentioned ions through the packed bed column process. Adsorption capacity, by fixed bed column process, of POSS-ATT occurred in the following order Fe> Cu> Ni> Zn> Pb. It was tested the adsorption capacity of Fe (III) by POSS-ATT varying solution concentration, flow feed rate and average particle size. The experimental data obtained for the adsorption process in fixed bed fitted best to the model Yoon-Nelson when compared to models of Clark and Bohart-Admas

Resumo: A química do manganês está inserida em diversos sistemas biológicos na forma de metaloenzimas promovendo reações de oxidação que garantam a sobrevivência dos mais diversos organismos vivos. Inspirados pela eficiência biológica, tenta-se desenvolver catalisadores que possam ser usados em processos industriais com custos reduzidos e, sobretudo que atendam aos requisitos ambientais. O tema tem motivado a indústria e a academia para o estudo da reatividade destes compostos frente a reações de oxidação em geral. Neste sentido, H2O2 é um oxidante importante porque além de ser barato, tem a propriedade de não agredir o meio ambiente. No presente trabalho, dois complexos de manganês [MnL1(H2O)](ClO4)2 e [MnL2]ClO4 foram sintetizados onde L1 - [N,N,N'-tris(2-metilpiridil)-N'-hidroxietil-etilenodiamina] e L2 - [N-(2-hidroxibenzil)-N,N'-bis(2-metilpiridil)-N'-hidroxietil-etilenodiamina]. Os complexos foram caracterizados por EPR, FTIR, analise elementar, difratometria de raios X e condutividade ambos apresentaram estruturas mononucleares e para [MnL1(H2O)](ClO4)2 uma estrutura binuclear em solução de MeCN. A atividade catalítica dos complexos foi testada frente a reações de branqueamento do corante Laranja Reativo 16 (RO) com H2O2 como oxidante e em reações de epoxidação das olefinas ciclo-octeno e ciclo-hexeno com PhIO. Ambos os complexos apresentaram atividade catalítica com excelentes taxas de branqueamento entre 60 a 98% para o corante RO. As espécies ativas envolvidas nas reações de branqueamento foram avaliadas e evidenciou-se a formação de espécies de alta valência MnIV=O e radicais ?OH responsáveis pela oxidação do corante. Foi observada uma forte dependência com o pH. Em tampão pH = 9, NaCO3/NaHCO3, há a formação de espécies HCO4- responsável por oxidar o MnII a MnIV=O. A reciclabilidade dos catalisadores foi testada para esta reação e apresentaram elevadas taxas de branqueamento em seu reuso. As constantes de velocidade foram estudas e mostraram dependência de primeira ordem em relação à concentração de H2O2. Para as reações de epoxidação foram identificadas espécies binucleares de MnIIIMnIV que foram consideradas inativas nestas reações. Bons rendimentos para formação de epóxidos de até 48% e 60% para ciclo-octeno e 42% e 62% para ciclo-hexeno para os complexo [MnL1(H2O)](ClO4)2 e [MnL2]ClO4 respectivamente. Reações controle, na ausência de catalisador, foram realizadas e em todos os casos as reações catalisadas apresentaram rendimentos e velocidades superiores.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003Bitstream added on 2014-06-13T20:18:56Z : No. of bitstreams: 1 castro_gr_me_araiq.pdf: 1557562 bytes, checksum: 702b45f9cf5642eae90a11d6eab0b0a4 (MD5) / Este trabalho descreve a síntese, a caracterização da celulose modificada com grupos p-aminobenzóico (Cel-PAB) e os resultados do estudo da capacidade de adsorção de Cd(II), Cu(II), Ni(II), Zn(II) e Pb(II) pelo novo adsorvente, em diferentes valores de pH e tempos de contato dinâmico. A caracterização da Cel-PAB foi feita por espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourrie (FT-IR), análise elementar de nitrogênio e determinação da área superficial específica. A capacidade máxima de sorção de íons metálicos pela Cel-PAB, determinada pelo método de sorção em batelada, foi da ordem de 2,00 mmol g-1 para os íons metálicos estudados. A pré-concentração de soluções analíticas dos metais com posterior eluição e leitura dos eluatos por espectrometria de absorção atômica por chama (FAAS), possibilitou a diminuição do limite de detecção (L. D.), o que permitiu a determinação dos metais presentes em baixas concentrações. O sistema desenvolvido para pré-concentração de íons metálicos foi aplicado em amostras de águas naturais, mineralizadas e não mineralizadas, da represa de Barra Bonita/Rio Tietê-SP e as determinações foram feitas por FAAS. Esses resultados foram comparados com aqueles obtidos por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (FGAAS) nas mesmas amostras de água. Diferenças significativas não foram encontradas, o que demonstrou a aplicabilidade do sistema proposto. / This work describes the synthesis, characterization of the modified cellulose with p-amino benzoic groups (Cel-PAB) and the results of the study of adsorption capacity from ions Cd (II), Cu (II), Ni (II), Zn (II) and Pb (II) by new adsorbent, in different pH values and dynamic contact times. The characterization of Cel-PAB was performed by FT-IR, elemental analysis of N2 and determination of the specific surface area. The maximum adsorption capacity of all metal ions by the Cel-PAB, determined by batch adsorption procedure, was approximately 2.00 mmol g-1 for studied metal ions. The pre-concentration in analytical metal ions solutions with further elution and read-out of elutes by flame atomic absorption spectrometry (FAAS), improve the detection limit (D.L.) allowing the detection of small amount of cations. The metal ions preconcentration system developed was applied in natural mineralized and non mineralized waters samples from Barra Bonita weir/Tietê River-SP and the analysis was carried out by FAAS technique. These results were compared with those obtained by atomic absorption spectrometry in graphite furnace (FGAAS) in the same sample waters. Small differences were not observed showing the applicability of the proposed system.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-06Bitstream added on 2014-06-13T19:17:27Z : No. of bitstreams: 1 soares_iv_me_ilha.pdf: 1133733 bytes, checksum: a19d20f6216ce2f0bbb1477213bb7915 (MD5) / Este trabalho descreve as sínteses e caracterizações de silsesquioxanos organofuncionalizados com tiouréia (T8-Pr-TU), 2,2’-dipiridilamina (T8-Pr-DPA) e 2-Amino-1,3,4-Tiadiazol (T8-Pr-ATD). Os materiais foram caracterizados por: espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), ressonância magnética nuclear 29Si e 13C no estado sólido (RMN) e análise elementar. Nos estudos de batelada para os materiais, foram utilizados os íons metálicos de Cd (II), Cu (II), Ni (II) e Co (II) e os solventes foram água e etanol. Determinou-se a dose de adsorvente na solução e o tempo de equilíbrio, na qual, para o material T8-Pr-TU em todos os meios e metais, a capacidade máxima de adsorção ocorreu em 50 mg de adsorvente, e o equilíbrio de adsorção foi de aproximadamente 9 minutos para todos os solventes e íons metálicos, enquanto que, para o T8-Pr-DPA em todos os meios e metais, a capacidade máxima de adsorção ocorreu com 10 mg de adsorvente e tempo de equilíbrio de 10 minutos; já para o T8-Pr-ATD, independentemente do solvente e dos metais, a capacidade máxima de adsorção foi em 50 mg de adsorvente e tempo de equilíbrio de 10 minutos. Estudou-se ainda a capacidade máxima de adsorção (Nf) para os solventes, na qual a capacidade máxima se deu em meio etanólico > aquoso. O efeito dos contra-íons Cl-, Br- e ClO4- foi estudado para todos os materiais, na qual observou-se que para os três adsorventes a capacidade de adsorção seguiu a seguinte ordem: Cl- > Br- > ClO4-. Em seguida, as isotermas de adsorção foram ajustadas pelos modelos Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevich (D-R). Para cinética de adsorção dos metais, foram usados três modelos cinéticos como pseudo-primeira-ordem, pseudo-segunda-ordem e Elovich. Os modelos de Langmuir e Elovich foram os mais apropriados para descrever os dados... / This work describes the synthesis and characterization of silsesquioxanes organofuncionalizados with thiourea (T8-Pr-TU), 2,2 '-dipyridylamine (T8-Pr-DPA) and 2-Amino-1,3,4-thiadiazole (T8-Pr-ATD). The materials were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), nuclear magnetic resonance 29Si and 13C solid state (NMR) and elemental analysis. In studies to batch materials were used for metal ions of Cd (II), Cu (II), Ni (II) and Co (II) and the solvents were water and ethanol. It was determined the dose of adsorbent in the solution and equilibrium time in which, for the material T8-Pr-TU in all ways and metals, the maximum adsorption capacity observed in 50 mg of adsorbent, and adsorption equilibrium was about 9 minutes for all metal ions and solvents, whereas for T8-Pr-DPA in all ways and metals, the maximum adsorption capacity was 10 mg of adsorbent and equilibration time of 10 minutes, whereas for T8-Pr-DPA, regardless of solvent and metals, the maximum adsorption capacity was 50 mg of adsorbent and equilibration time of 10 minutes. It was also studied the maximum adsorption capacity (Nf) for solvents, in which the maximum capacity was in ethanolic > aqueous. The effect of the counter ions Cl-, Br-and ClO4- was studied for all materials in which it was observed that the three adsorbents for the adsorption capacity followed the order: Cl-> Br-> ClO4-. Then the adsorption isotherm models were fitted by Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich (DR). For adsorption kinetics of metals, three kinetic models were used as pseudo-first-order, pseudo-second-order and Elovich. The Langmuir model and Elovich were most suitable to describe the data and kinetics of adsorption, respectively, of all materials. From the model isotherm DR, one can calculate the free energy (E)... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Newton Luiz Dias Filho / Banca: Tsunao Matsumoto / Banca: Enes Furlani Junior / Banca: Cláudio Teodoro de Carvalho / Banca: Claudia Andrea Lima Cardoso / Resumo: No presente estudo, a nanoplataforma de oligosilsesquioxano foi organofuncionalizada com a molécula 5-Amino-1,3,4-Tiadiazol-2-Tiol, resultando no material denominado POSS-ATT. O POSS-ATT foi caracterizado através das técnicas de microscopia eletrônica de varredura-EDX, e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier. Foram analisados os parâmetros que afetam o comportamento, no processo de adsorção, do POSS-ATT, tais como o pH e o tempo para o equilíbrio cinético. Os resultados evidenciaram que o POSS-ATT apresentou-se mais eficiente para pH maior que 5,32, e o tempo de contato necessário para o equilíbrio na adsorção dos íons em solução aquosa foi de 20 minutos para o Ni(II), Zn(II), e de 30 minutos para o Fe(III), Cu(II) e Pb(II). Os dados experimentais obtidos na cinética química foram descritos usando os modelos de cinética pseudo-segunda ordem e de difusão intrapartícula. O POSS-ATT foi aplicado na adsorção de íons metálicos Cu(II), Ni(II), Zn(II), Pb(II) e Fe(III) em solução aquosa através dos processos de batelada e em coluna de leito fixo. Os dados experimentais de adsorção em batelada foram melhor ajustados ao modelo de Langmuir quando comparados aos modelos de Freundlich e de Temkin. Adicionalmente, a capacidade do POSS-ATT foi avaliada na adsorção, dessorção e regeneração utilizando-se solução aquosa de alimentação contendo os referidos íons através do processo de coluna de coluna de leito fixo. A capacidade de adsorção pelo processo de coluna de leito fixo do POSS-ATT deu-se na seguinte sequência Fe > Cu > Ni > Zn > Pb. Testou-se a capacidade de adsorção do Fe(III) sobre o POSS-ATT variando-se a concentração da solução, o fluxo de alimentação e o tamanho médio das partículas. Os dados experimentais obtidos pelo processo de adsorção em leito fixo se ajustaram melhor ao modelo de Yoon-Nelson quando comparados aos modelos de... / Abstract: In this study the oligosilsesquioxane nanoplatform was organofunctionalized with 5-amino- 1,3,4-thiadiazole-2-thiol molecule, resulting in a material so called POSS-ATT. POSS-ATT was characterized through techniques of electron microscopy EDX scan, infrared spectroscopy and Fourier transform. Parameters that affect behavior were analyzed, in the adsorption process, for POSS-ATT, such as pH and time to reach kinetic equilibrium. Results obtained showed that the POSS-ATT is more efficient for pH higher than 5.32 and the contact time needed to achieve equilibrium in adsorption of ions in aqueous solution was 20 minutes for Ni (II), Zn (II) and 30 minutes for Fe(III), Cu(II) and Pb(II). The experimental data obtained for chemical kinetics have been described using pseudo-second order and intraparticle diffusion kinetic models. The POSS-ATT was applied to adsorption of metallic ions Cu (II), Ni (II), Zn (II), Pb (II) and Fe (III) in aqueous solutions via batch processes and fixed bed column. The experimental data for adsorption in batch were better adjusted to the Langmuir model when compared to the models of Freundlich and Temkin. Additionally, the ability of POSS-ATT was evaluated in the adsorption, desorption and regeneration using aqueous feed solution containing mentioned ions through the packed bed column process. Adsorption capacity, by fixed bed column process, of POSS-ATT occurred in the following order Fe> Cu> Ni> Zn> Pb. It was tested the adsorption capacity of Fe (III) by POSS-ATT varying solution concentration, flow feed rate and average particle size. The experimental data obtained for the adsorption process in fixed bed fitted best to the model Yoon-Nelson when compared to models of Clark and Bohart-Admas / Doutor

Orientador: Newton Luiz Dias Filho / Banca: Fauze Ahmad Aouada / Banca: Douglas Cardoso Dragunski / Resumo: Este trabalho descreve as sínteses e caracterizações de silsesquioxanos organofuncionalizados com tiouréia (T8-Pr-TU), 2,2'-dipiridilamina (T8-Pr-DPA) e 2-Amino-1,3,4-Tiadiazol (T8-Pr-ATD). Os materiais foram caracterizados por: espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), ressonância magnética nuclear 29Si e 13C no estado sólido (RMN) e análise elementar. Nos estudos de batelada para os materiais, foram utilizados os íons metálicos de Cd (II), Cu (II), Ni (II) e Co (II) e os solventes foram água e etanol. Determinou-se a dose de adsorvente na solução e o tempo de equilíbrio, na qual, para o material T8-Pr-TU em todos os meios e metais, a capacidade máxima de adsorção ocorreu em 50 mg de adsorvente, e o equilíbrio de adsorção foi de aproximadamente 9 minutos para todos os solventes e íons metálicos, enquanto que, para o T8-Pr-DPA em todos os meios e metais, a capacidade máxima de adsorção ocorreu com 10 mg de adsorvente e tempo de equilíbrio de 10 minutos; já para o T8-Pr-ATD, independentemente do solvente e dos metais, a capacidade máxima de adsorção foi em 50 mg de adsorvente e tempo de equilíbrio de 10 minutos. Estudou-se ainda a capacidade máxima de adsorção (Nf) para os solventes, na qual a capacidade máxima se deu em meio etanólico > aquoso. O efeito dos contra-íons Cl-, Br- e ClO4- foi estudado para todos os materiais, na qual observou-se que para os três adsorventes a capacidade de adsorção seguiu a seguinte ordem: Cl- > Br- > ClO4-. Em seguida, as isotermas de adsorção foram ajustadas pelos modelos Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevich (D-R). Para cinética de adsorção dos metais, foram usados três modelos cinéticos como pseudo-primeira-ordem, pseudo-segunda-ordem e Elovich. Os modelos de Langmuir e Elovich foram os mais apropriados para descrever os dados... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work describes the synthesis and characterization of silsesquioxanes organofuncionalizados with thiourea (T8-Pr-TU), 2,2 '-dipyridylamine (T8-Pr-DPA) and 2-Amino-1,3,4-thiadiazole (T8-Pr-ATD). The materials were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), nuclear magnetic resonance 29Si and 13C solid state (NMR) and elemental analysis. In studies to batch materials were used for metal ions of Cd (II), Cu (II), Ni (II) and Co (II) and the solvents were water and ethanol. It was determined the dose of adsorbent in the solution and equilibrium time in which, for the material T8-Pr-TU in all ways and metals, the maximum adsorption capacity observed in 50 mg of adsorbent, and adsorption equilibrium was about 9 minutes for all metal ions and solvents, whereas for T8-Pr-DPA in all ways and metals, the maximum adsorption capacity was 10 mg of adsorbent and equilibration time of 10 minutes, whereas for T8-Pr-DPA, regardless of solvent and metals, the maximum adsorption capacity was 50 mg of adsorbent and equilibration time of 10 minutes. It was also studied the maximum adsorption capacity (Nf) for solvents, in which the maximum capacity was in ethanolic > aqueous. The effect of the counter ions Cl-, Br-and ClO4- was studied for all materials in which it was observed that the three adsorbents for the adsorption capacity followed the order: Cl-> Br-> ClO4-. Then the adsorption isotherm models were fitted by Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich (DR). For adsorption kinetics of metals, three kinetic models were used as pseudo-first-order, pseudo-second-order and Elovich. The Langmuir model and Elovich were most suitable to describe the data and kinetics of adsorption, respectively, of all materials. From the model isotherm DR, one can calculate the free energy (E)... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre